На главную

Статьи, публикации, архив номеров  

«     2018     2017  |   2016  |   2015  |   2014  |   2013  |   2012  |   2011  |   2010  |   2009  |   2008  |   »
«     Январь  |   Февраль  |   Март  |   Апрель  |   Май  |   Июнь  |   Июль  |   Август  |   Сентябрь  |   Октябрь  |   Ноябрь  |   Декабрь     »

Проблемы и решения

01.01.2010 «Узкие места» дымовых труб

 

«Узкие места» дымовых труб

 

Дымовые трубы (ДТ) являются замыкающим элементом технологии получения тепла и пара и решают главную экологическую задачу сокращения концентрации вредных веществ в зоне обитания. Стоимость ДТ достигает 10 % стоимости районной котельной (РК). Сегодня это самые высотные технологические сооружения городов и населенных пунктов Беларуси.

 

В отличие от других строительных объектов ДТ работают в сложном тепло-химическом режиме. Удаляемые дымовые газы имеют температуру от 50 до 150 °C и содержат 10 % водяных паров при сжигании мазута и 20 % – при сжигании газа. При сжигании мазута к этому следует добавить еще пары серной кислоты. Расход дымовых газов через ДТ меняется в самых широких пределах.

В 60-е годы прошлого века в традиционную конструкцию дымовых труб были внесены качественные изменения. Появились одно- и многоствольные стальные трубы, трубы с вентилируемым зазором и другие конструкции.

Существуют три способа защиты ДТ традиционной конструкции с несущей железобетонной или кирпичной оболочкой:

• с обмуровкой из кислотостойкого кирпича;

• то же с наличием воздушной прослойки;

• с газоотводящим теплоизолированным стальным стволом.

Длительная эксплуатация показала, что обеспечить герметичность футеровки в первом варианте не удается (ДТ имеют диаметр 2–4 м), и пары дымовых газов проходят через неплотности футеровки, конденсируются на железобетоне несущей конструкции и растворяют в себе СО2, О2 и NO при сжигании газа и дополнительно H2SO4 – при сжигании мазута. Подкисленный водный раствор разрушает собственно бетон и арматуру, что приводит к опасному снижению надежности ДТ. О том, что такой процесс пошел, свидетельствуют грязные подтеки с наружной стороны ДТ. Стоимость ремонта футеровки ДТ среднего размера измеряется миллиардами рублей с прогнозируемой долговечностью не более 6 лет.

Устройство вентилируемых зазоров с принудительной подачей в них горячего воздуха каких-либо преимуществ не дало.

Установленные на блоках 300 МВт Лукомльской ГРЭС и других ГРЭС и ТЭЦ СНГ стальные стволы с тепловой защитой уже более 30–40 лет повреждений не имеют.

Главным средством предотвращения коррозии железобетонных труб при сжигании газа является поддержание поверхности бетона при температуре выше точки росы водяных паров (60 °C), что, в свою очередь, требует более высоких температур уходящих газов. Существенный вклад в температуру железобетонных труб вносят климатические и сезонные условия.

Условие надежности ДТ входит в противоречие с требованиями топливосбережения. Из них следует, что чем выше температура уходящих газов (надежнее ДТ), тем ниже КПД котла, который, в свою очередь, увеличивается с понижением температуры подаваемой в водогрейный котел воды.

Для предотвращения коррозии поверхностей нагрева водогрейных котлов ПТЭ, требования которых обязательны для всех ТЭС и организаций Минэнерго, и ГОСТ 21563-93 предписывают подавать в водогрейные котлы воду с температурой не ниже 60 °C. Между тем для базовых РК, являющихся монопольными источниками тепла и пара в своем районе, температура обратной воды часто составляет 40–45 °C и ее прямая подача в котел дает экономию до 0,8 % топлива. Соблазн очень велик, и, учитывая заложенные в ПТЭ и ГОСТ противоречия, число РК, подающих обратную сетевую воду в котлы без подогрева, растет.

Любопытна следующая деталь. При обследовании одной из районных котельных в 2004 г. было обнаружено, что согласно режимным картам в водогрейные котлы тепловых сетей подается вода с температурой 70 °C. Мое предложение снизить температуру до 60 °C было отклонено на том основании, что в инструкции завода – изготовителя котлов значится 70 °C. В настоящее время все большее число РК снижает температуру до 45–50 °C вопреки ПТЭ, ГОСТ и инструкциям заводов.

Во что обходятся потери, приносимые коррозией водогрейных котлов, мы не знаем, поскольку такого рода исследования в бывшем Союзе и в СНГ не проводились. Данные режимы в принципе считались недопустимыми. Анализируя вред, наносимый ДТ, невольно приходит в голову Саяно-Шушенский вариант с утешением, что это очень нескоро…

Итак, подведем итоги.

1. Экономия топлива от снижения температуры воды, подаваемой в водогрейные котлы, получена «сегодня» и не требует сиюминутных затрат. Ну а игнорирование запрета ПТЭ… мало ли чего тогда натворили.

2. Затраты на дополнительные ремонты водогрейных котлов и дымовых труб, обусловленные водяной низкотемпературной коррозией, оценить практически невозможно, и потребуются они «потом». В чем и трудность принятия решения «сегодня».

3. Исследования недоизученной в СССР низкотемпературной водяной коррозии займут около года. При этом – затраты «сегодня» и, не исключено, возврат к ПТЭ «завтра».

 

Алексей ВНУКОВ, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник РУП «БелНИПИэнергопром»

 

 

Об авторе

 

Алексей Карлович Внуков в энергетике с 1947 г.

Выпускник Московского энергетического института. Работал в Украине, Узбекистане, с 1967 г. – в Беларуси.

Автор десятков опубликованных работ по теплоэнергетике, многие из которых переведены за рубежом. Ведущий специалист СНГ по вопросам низкотемпературной коррозии.

Профессиональным пристрастием считает теплоэнергетику во всех ипостасях: техническая сторона дела, экология, экономика отрасли.

 

Контакты

Беларусь: 220121, г. Минск
а/я 72
Тел.: +375 (17) 385-94-44,
385-96-66

Факс: +375 (17) 392-33-33
Gsm: +375 (29) 385-96-66 (Vel)

Е-mail: energopress@energetika.by
E-mail отдела рекламы:
reklama@energetika.by

© ОДО Энергопресс, 2003—2009. Все права защищены.
Мониторинг состояния сайта
Создание сайта Атлант Телеком